吉林省東部山區(qū)典型侵蝕溝生態(tài)防護(hù)技術(shù)研究

劉洪超，伊燕平，呂 軍，孫文斌

(1.松遼水資源保護(hù)科學(xué)研究所，吉林 長(zhǎng)春 130021；2.長(zhǎng)春工程學(xué)院 水利與環(huán)境工程學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130012；3.吉林省水文地質(zhì)調(diào)查所,吉林 長(zhǎng)春 130021)

1 引言

近年來(lái)，隨著水土保持生態(tài)建設(shè)項(xiàng)目的逐步實(shí)施，吉林省大部分地區(qū)生態(tài)環(huán)境得到了有效改善[1,3]。然而侵蝕溝作為水土流失發(fā)生發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的主要形態(tài)，因其侵蝕強(qiáng)度大，發(fā)展速度快，破壞能力強(qiáng)，治理難度大，依然影響著機(jī)械耕作，危害糧食安全[4～6]。據(jù)松遼水利委員會(huì)2004年進(jìn)行的典型調(diào)查推算，吉林省僅松花江上游地區(qū)侵蝕溝占地面積就達(dá)8.2萬(wàn)hm2，每年損失糧食5.5億kg，折合人民幣6.6億元[7,8]。基于上述情況，從保護(hù)生態(tài)環(huán)境的角度出發(fā)，堅(jiān)持生態(tài)效益第一，采取生態(tài)保護(hù)措施預(yù)防和治理就顯得尤為重要[9～11]。本文在分析敦化市官地鎮(zhèn)侵蝕溝特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，選取典型侵蝕溝道布設(shè)生態(tài)防護(hù)措施，通過(guò)對(duì)不同技術(shù)措施進(jìn)行研究，分析現(xiàn)有生態(tài)治理技術(shù)的治理效果及存在問(wèn)題，從而判斷措施的適用性和可推廣性， 以期為吉林省侵蝕溝治理研究提供科學(xué)借鑒和技術(shù)支撐。

2 典型侵蝕溝道選取

吉林省敦化市是《國(guó)家農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)東北黑土區(qū)侵蝕溝綜合治理和黃土高原塬面保護(hù)實(shí)施規(guī)劃(2017～2020年)》確定的吉林省2018年侵蝕溝綜合治理項(xiàng)目縣之一。研究區(qū)位于敦化市官地鎮(zhèn)東興村境內(nèi)，地理坐標(biāo)為東經(jīng)128°25′42″～128°30′48″，北緯43°28′24″～43°31′15″，屬于中低山地貌類(lèi)型，水土流失類(lèi)型為水力侵蝕。受自然和人為因素影響，侵蝕溝道主要分布在坡耕地周?chē)?，多為水線(xiàn)溝，侵蝕溝寬度不同，縱向坡度較大，兩側(cè)耕地剝蝕嚴(yán)重，直接影響糧食產(chǎn)量[12,13]。同時(shí)侵蝕溝的發(fā)展使耕地支離破碎，造成大型農(nóng)機(jī)無(wú)法靠近，部分農(nóng)民因此失去了賴(lài)以生存的土地。因此，充分考慮攔截和疏導(dǎo)坡面來(lái)水等條件，通過(guò)實(shí)地調(diào)查，從侵蝕溝的相對(duì)集中度、破壞程度等因素進(jìn)行考量，選取4條典型侵蝕溝道，以侵蝕溝及邊沿一定范圍為邊界，從溝頭到溝口，全面規(guī)劃，在侵蝕溝不同部位配置相應(yīng)的水土保持措施。侵蝕溝基本情況見(jiàn)表1。

表1 典型侵蝕溝基本情況

3 生態(tài)防護(hù)措施及治理效果

3.1 生態(tài)防護(hù)措施布設(shè)

針對(duì)典型侵蝕溝特點(diǎn)，溝頭、溝底、溝坡布設(shè)不同的生態(tài)防護(hù)措施。X01溝頭防護(hù)實(shí)施削坡后布設(shè)網(wǎng)格生態(tài)跌水1處，疏導(dǎo)坡面匯水，溝坡采用生態(tài)袋護(hù)坡，護(hù)坡長(zhǎng)50 m。X01～X04溝底均采用柳谷坊，坡面高陡破碎、植被條件差，為了穩(wěn)定邊坡采取溝坡整形，整形全長(zhǎng)980 m。X02～X03溝道比降較緩、水分及土壤條件較好，溝道溝坡布設(shè)柳樁護(hù)岸，護(hù)岸長(zhǎng)240 m。X01～X04均采取溝壑造林、溝壑種草措施。典型侵蝕溝生態(tài)防護(hù)措施配置見(jiàn)表2。

表2 典型侵蝕溝生態(tài)防護(hù)措施配置

3.2 措施效果分析

經(jīng)歷一個(gè)雨季后發(fā)現(xiàn)，X01布置的網(wǎng)格生態(tài)跌水效果較好，縱向溝深部位出現(xiàn)與土壤結(jié)合不牢的裂隙現(xiàn)象，網(wǎng)格植被覆蓋率達(dá)85%以上，達(dá)到跌水消能作用。受降雨強(qiáng)度影響，X01～X04溝內(nèi)10座柳谷坊沖毀4處。分析原因是：①谷坊中心部位土方不夠緊實(shí)；②蓄水水位超過(guò)了谷坊高度無(wú)法蓄水土壤被水流沖走，破壞了谷坊蓄水保土功效。X01溝坡布置的生態(tài)護(hù)坡長(zhǎng)滿(mǎn)野草，覆蓋度達(dá)80%以上，生態(tài)袋護(hù)坡的抗沖刷能力得到有效提高。X01～X04的溝坡林草措施能夠起到保護(hù)表層土的作用，有效的表土層也保證了溝坡植被存活率，但由于栽植時(shí)間短，溝壑造林栽植的紫穗槐和河柳防護(hù)效果并不明顯，保土保水的效果仍然需要一段時(shí)間才能發(fā)揮出來(lái)。

3.3 存在的問(wèn)題

通過(guò)對(duì)典型侵蝕溝生態(tài)防護(hù)措施效果分析發(fā)現(xiàn)，生態(tài)防護(hù)措施可以解決當(dāng)前傳統(tǒng)治理措施存在的問(wèn)題，具有經(jīng)濟(jì)適用、生態(tài)環(huán)保、施工簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)[14，15]。但是針對(duì)敦化市官地鎮(zhèn)項(xiàng)目區(qū)而言，仍存在一些不足。如柳條當(dāng)?shù)夭牧瞎?yīng)不足，外購(gòu)成本和運(yùn)輸費(fèi)用高，且其抵抗洪水和谷坊實(shí)施效果并不是很好。還有侵蝕溝治理過(guò)程中部分溝坡需要進(jìn)行削坡處理進(jìn)行林草措施布設(shè)，勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)削坡占地問(wèn)題，然而生態(tài)袋護(hù)坡又不足以形成穩(wěn)固邊坡存在沖毀的可能，如何使傳統(tǒng)技術(shù)方法與生態(tài)防護(hù)措施有效結(jié)合仍需進(jìn)行下一步研究。

4 結(jié)論

侵蝕溝的生態(tài)防護(hù)措施實(shí)施后，能夠明顯降低區(qū)域內(nèi)的水土流失量，提高土地利用率，同時(shí)增加了林草覆蓋度起到了蓄水保土的作用。這種生態(tài)防護(hù)措施具有明顯的優(yōu)勢(shì)，可操作應(yīng)用性強(qiáng)，具有推廣性。但生態(tài)防護(hù)措施也存在一些問(wèn)題與不足，需要結(jié)合傳統(tǒng)治理措施，因地制宜地進(jìn)一步完善。